隧道工程中新奧法施工技術的應用

董 鵬

（山西辰潤交通科技有限公司,山西 晉中 030600）

0 引言

目前交通基礎設施建設的速度越來越快，項目建設數量也一直在不斷增加，技術也得到了改革和創新，新奧法在隧道工程中的應用具有實質性意義。新奧法施工技術對隧道工程建設質量會產生直接性的影響，必須要加強對技術的管理和控制。同時還要根據工程項目的建設要求，著重分析各類技術的應用要點、重點，以此來實現對施工質量的合理控制。

1 新奧法施工技術的特點

新奧法施工技術有以下特點：

1.1 及時性

新奧法施工技術主要是通過噴錨支護施工技術，將其作為主要的支護方法，最大限度滿足開挖工作面的要求。通過錨桿限制支護前圍巖的變形發展，以有效處治圍巖松動問題[1]。如果整個環境比較復雜，可以對其展開超前性的支護處理，通過噴射混凝土可以對巖層的變形進行限制，有利于提升圍巖穩定性。

1.2 封閉性

隧道內噴射混凝土與錨桿是全面黏結在一起的，這樣能夠避免風化對圍巖造成嚴重的影響，避免其出現嚴重的破碎等問題，緩解膨脹巖體的膨脹效應。在隧道開挖施工處理之后，爆破對巖層會產生全新的裂縫，進而引起變形或者塌落等問題。通過新奧法技術的合理利用，可以直接噴射混凝土，混凝土以非常高的速度直接射向巖層，對圍巖之間的裂縫以及凹穴等進行適當的填補處理。噴錨支護技術在應用時，有利于隔絕水和空氣與圍巖之間的接觸，以保護巖層避免其受到嚴重的侵蝕。

1.3 黏結性

隧道工程項目在建設過程中，噴錨支護結構可以實現與圍巖之間的有效黏結，起到良好的連鎖性效果，將被分割的碎石圍巖全部都黏結在一起，減少碎石滑移的危險[2]。與此同時，噴錨結構與圍巖之間的抗滑移強度與其黏聚力能夠抵抗圍巖的局部破壞性影響，對隧道內的穩定性可以起到一定維持效果。在新奧法中，噴射混凝土與錨桿的復合作用，可以將圍巖層與支護形成整體，有利于避免巖體破裂等問題，保證圍巖的穩定性以及承載力得到提升，有利于打破單一承載荷載的問題。開挖施工之后，需要立即在圍巖表面噴射混凝土，避免出現應力集中等問題，促使巖層處于單向受力的狀態，以此來保證圍巖強度得到提升。

2 新奧法施工技術在隧道工程中的應用

2.1 項目概況

該文以某隧道工程建設為分析對象，工程具體情況如表1所示。結合隧道建設現狀，洞線整體在上元古界變質的巖片巖當中，巖體以層狀結構為主，同時巖體呈現出破碎性的特征，層面以及其他的結構很容易出現塊體，地下水的活動為水平[3]。由于巖層的整個走向以及洞線的方向存在小角度相切的情況，所以開挖作業時很容易導致其出現洞頂坍塌等問題。應根據實際情況采取合理的支護措施，保證新奧法施工技術在其中的合理利用。

表1 工程概況

2.2 新奧法關鍵技術在隧道工程中的應用

新奧法施工技術在應用時分為臺階法、分部開挖法等，可以根據施工現場的實際情況，比如巖層的類型、斷面情況等，合理的選擇不同的施工技術。新奧法施工技術在應用時的范圍比較廣，具有比較強的適用性，包括風化的巖體或者細小裂縫中都可以實現合理利用，即便是黏土含量比較少的巖體中也可以得到合理利用。我國在20世紀60年代將新奧法施工技術應用在隧道工程中，其不僅能夠對隧道工程中圍巖變形區段等進行妥善處理，而且對隧道工程的建設和發展可以起到良好的推動效果，有利于提高隧道工程的建設質量和效率。

2.2.1 施工方案的編制和落實

新奧法施工技術應用時，在少擾動的基本原則下，編制和落實短進尺、強支護的方案，通過超前錨桿、超前小導管等施工技術的合理利用，結合鋼筋網片、系統錨桿等，促使相互之間的配合作用得以發揮。其中錨桿的型號是Ф22，小導管的型號是Ф42，壁厚度為3.5 mm，鋼支撐的型號是I20，混凝土的型號是C30。在施工過程中，直接將圍巖作為承載體，實現對柔性、緊貼圍巖的隧道支護結構的合理構建，有利于更好地承受壓力，為圍巖的整體穩定性提供基本保證，盡量減少松動破壞的問題[4]。通過新奧法施工技術的合理利用，可以直接將錨桿、鋼筋網片等組合在一起，進而形成強大的維護支護系統，為圍巖承載力提升提供保證。

2.2.2 隧道開挖技術

結合該工程項目的建設現狀，采用光面爆破技術來進行施工，保證隧道開挖作業的有序開展。結合巖石抗劈裂能力低的特點，對整個間距進行適當縮減，確定開挖的方向，對裝藥量進行合理控制。結合目前提出的一系列要求，嚴格按照規范化流程，保證起爆順序的合理性，為爆破效果提供基本保證。以光面爆破施工技術為基礎，能夠減少超欠挖的情況，減少出渣量，對于施工材料可以起到一定節約效果，同時保證隧道施工質量和效率得到提升，實現對作業成本的有效管控。通過隧道開挖技術的合理利用，能減少對圍巖帶來的擾動影響，保證開挖的輪廓線可以維持相對良好的平滑狀態，將保護圍巖以及其自身承載性的作用發揮出來。在施工作業開展時，對其進行合理的管理和控制，如果隧道周邊輪廓出現不規則等情況，無法設置格柵拱架或者鋼拱架，對于整個支護系統的運行效果也會帶來不良影響。

2.2.3 支護施工技術

開挖作業展開時，對于隧道圍巖的應力會重新分布，所以在支護作業開展時必須對圍巖加固處理，保證承載結構可以穩定運行，進而避免出現位移或者變形等問題。

首先，利用素噴或者組合噴射混凝土的方式將其應用在Ⅱ、Ⅲ圍巖當中，噴射作業開展前期，通過高壓風水槍的合理利用，可以針對噴射面展開沖洗處理，保證作業區域范圍內具有良好的通風效果。一般噴射作業在實施過程中，應用分塊、分段以及分部的方式開展，按照從下到上、先墻體后拱的順序來進行處理。在分層噴射作業實施過程中，保證前層混凝土可以實現全部的終凝處理，同時還要提前做好噴層厚度的控制，在終凝之后才能夠展開噴射作業。

其次，結合鋼筋網片組合成作業模式，通過錨桿的合理利用，結合排距的基本要求，對錨桿合理設計與布局。系統錨桿在施工時，需要從前期設計環節著手，確定施工的時間以及排距，同時還要合理布置鋼筋網，將其直接緊貼在巖面上，與錨桿的端頭形成有效的連接[5]。在混凝土噴射施工時，可以將噴護的厚度控制在8～10 cm的范圍之內。除此之外，圍巖支護作業一般都會選擇利用柔性結構的形式，這樣有利于避免撓曲斷裂等因素的影響?；诖?，利用新奧法施工技術，結合柔性結構，可以促使圍巖的韌性得到提升，在軟硬巖石隧道施工時的作業方法具有明顯的差異性，軟巖的隧道施工更加接近于地表，荷載承受力并不是很高，覆蓋土的重力勢必會導致圍巖變形控制難度有所增加。所以借助布置柔性結構等方式，可以避免過度釋放，以此來規避坍塌等事故。

對稱焊接格柵鋼架，焊接的長度不能低于4 cm，同時還要對安裝部位的雜物徹底清理?；靥畛诘牟糠郑萌斯し绞浇M裝鋼架，同時還要使用螺栓促使鋼架形成有效連接，格柵相互之間利用拉桿進行連接。在鋼架安裝時，需要注意將鋼架與圍巖之間的距離控制在5 cm，促使混凝土的厚度可以超過4 cm。另外，錨桿、格柵安裝之后，需要復噴混凝土，復噴的時間在首噴混凝土終凝1 h之后。在復噴之前需要對受噴面進行清洗，避免雜質留在上面，對錨桿以及格柵空隙的實際距離進行檢測，保證復噴的密實度、厚度滿足設計標準。

2.2.4 襯砌施工

在隧道工程施工時，可以利用襯砌臺車的方式，在二次襯砌施工前期提前做好防水層，這樣有利于避免襯砌滲水?；炷翝仓┕r則需要按照從下到上的順序施工，先從邊墻澆筑施工一直到拱頂為止，整體式完成襯砌混凝土施工。需要注意的是整個施工過程中不能留下任何的工作縫，避免出現滲漏問題。在混凝土澆筑施工到拱腳位置，可以適當中斷澆筑，一直到墻上的混凝土下沉穩定之后，可以暫時停止1～2 h之后繼續澆筑混凝土。對初期支護以及二次襯砌的空隙進行控制，同時還可以在空隙位置處壓入水泥砂漿，以便為施工質量提供基本保證。

2.2.5 監測技術

結合新奧法施工技術的應用現狀，要想保證施工作業的質量和效果得到提升，就必須加強對整個施工過程的管理和控制。通過監測技術的應用，有利于為隧道的穩定性、安全性提供保證。如果圍巖出現不穩定的問題，可以積極采取有效的支護措施，即便是具有良好的穩定性，也要提前做好預防。比如可以利用噴射支護方法，適當增加噴射的厚度，同時還可以添加錨桿以及鋼筋網，以此來強化加固效果。初次噴射作業完成之后，需要對噴層的變形情況進行監測。除此之外，在初期支護作業完成之后，由于圍巖的整個變形比較穩定，可以對模板進行合理的設置，同時還可以展開二次襯砌施工作業。新奧法施工技術可以結合過去的作業經驗以及力學計算研究結果，詳細分析地質勘察結果，提前做好一系列的預防設計，設定支護參數。對監測系統進行合理的設置，有利于對圍巖開挖以及支護環節進行合理控制，將支護的作用發揮出來，以此來提高隧道工程施工質量。

3 新奧法施工技術在隧道工程中的應用策略

3.1 編制完善的技術方案

在方案編制之前，需要提前收集相關數據信息和資料，根據公路隧道的建設特點以及實際要求，按照新奧法提出的施工標準和規范要求，編制和落實符合要求的技術方案，為后續各環節作業的開展打下良好基礎。在新奧法施工作業開展之前，積極主動參與到施工作業人員的專項技術培訓活動中，深入了解和掌握新奧法的應用要點，有利于將該技術的應用優勢特點體現出來，達到施工作業的基本標準要求。另外，加大對工作人員的安全教育力度，保證人員的安全作業意識得到強化，為隧道施工的安全性提供基本保證。

3.2 加強對施工全過程的技術質量控制

為保證新奧法施工技術在隧道工程中的合理利用，應當貫徹落實全過程的質量控制理念，加強對各環節的技術應用的控制力度。比如在爆破作業開展之前，要確定相關參數爆破，為參數設計的科學性、合理性提供基本保證，避免引起嚴重的事故。結合目前爆破作業在開展時的個性化需求，從中可以篩選出符合要求的測量儀器設備、炸藥等材料，保證后續爆破作業的有序開展。作業人員需要精準定位炮眼位置，提前檢查鉆眼，在爆破作業開展過程中，按照規定的作業規范體系和基本要求，積極組織裝藥以及爆破作業的開展。新奧法施工作業在具體實施過程中，必須嚴格按照現有的規定要求來進行文明作業，為隧道施工的質量提供基本保證。

3.3 注意事項

新奧法施工技術在隧道工程中的應用，必須要進行良好的施工組織以及管理，技術人員以及管理人員都要提高各自的專業水平，為隧道工程施工質量提升提供保證。在目前隧道開挖施工過程中，原本的圍巖性質難免會受到影響，工作人員需要對圍巖變形動態進行實時監測和分析，盡可能避免出現巷道塌落的情況。通過新奧法施工技術的合理利用，可以監測和控制整個施工現場環境，及時疏通地下排水溝，避免出現積水等問題。作業人員還要配備齊全的安全設施，避免出現塌方或爆炸等危險性事故。新奧法施工技術在應用時，在干噴射施工時會產生比較多的粉塵，威脅人體健康，必須要做好安全防護，特別是在眼睛、鼻子上。由于施工現場環境具有明顯的不同，所以要根據現場的實際情況，選擇適合的施工技術手段，保證隧道工程的有序開展。

4 結語

新奧法施工技術在隧道工程中的應用，有利于將該技術的應用優勢發揮出來。嚴格按照各施工技術的應用流程和要求，進行規范化作業，同時還要保證施工作業的有序開展，加強對施工質量、施工安全的管理和控制，這樣才能夠將新奧法施工技術的作用體現出來，為隧道工程項目的建設質量提供保證。